300MW供热发电机组循环水系统的运行优化

第35卷第5期华电技术Vol 35 No 52013年5月Huadian TechnologyMay.2013300MW供热发电机组循环水系统的运行优化马岩昕(黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司,黑龙江齐齐哈尔161000)摘要:介绍了循环水系统的构成及其工作原理,分析了机组在冬季工况下运行出现的问题,通过对冬季循环水系统的运行优化,合理地安排汽轮机LV阀的开关位置,制订了相关的技术措施,大幅度降低了厂用电率,取得了良好的经济效益。关键词:循环水系统;工作原理;冬季工况;运行优化;措施;厂用电率中图分类号:TK223.52文献标志码:B文章编号:1674-1951(2013)05-0005-020引言换热器管道、热用户散热器等设备爆破损坏。所以,使热网供水流量投入自动是非常必要的,而且国家某电厂2台300MW供热机组于2007年建成安全检查部门要求热网供水流量必须投入自动。投产,自2007年冬季供热开始,由于设计上存在缺(2)热网循环水泵为定速泵会造成大量的厂用陷热网的总供水流量一直靠热网循环水泵的出口电浪费,为了降低厂用电率应有计划地把热网循环门进行调节,造成了大量厂用电的浪费。因热网循水泵改为变频泵。环水泵出口门是蝶阀门且频繁地用热网循环水泵出(3)由于热网循环水泵的供水流量靠热网循环口门进行热网流量的调节,极易造成阀门损坏。又水泵出口门调节,这样,会出现阀门门键变形振动由于热网循环水泵是定速泵国家安全检查部门要增加、电动头损坏、关闭不严的现象。求热网供水流量必须投入自动。为了达到国家安全(4)生产现场噪声大。热网循环水泵运行因出检查有关部门的要求热网循环水泵必须改为变频口调节门的节流,从而使得现场噪声非常大调节后,才能使热网供水流量投入自动。下面对热(5)当热网循环水泵故障跳闸时,由于是热网网系统的组成热网系统的工作流程热网循环水系循环水泵是定速泵,备用状态是出入口门全开,这种统运行中存在的问题及改进方法进行介绍。情况下联动备用热网循环水泵,极易造成过大的电1热网系统的组成流冲击,使供水压力瞬时大幅度波动,使供水管道发某电厂"1,"2机组采暖装置采用中压缸排汽生爆破。(五段抽汽)作为热网加热器汽源,水侧由热网除氧3变频器的节能原理及变频调节的优点器加热,化学软化水作为补给水,设计供给用户水温3.1变频器的节能原理为126℃,压力为1.6MPa,回水温度为70℃,回水由电机学原理可知:功率与转速的三次方成正压力为0.2MPa。系统主要布置有8台热网加热器、8台热网循比。利用这一变频调速节能原理,降低转速可大幅环水泵、1台热网除氧器6台热网加热器疏水泵2降低功率。变频器是通过改变电动机电源频率实现台热网补水泵和2台热网滤水器。热网循环水泵由速度调节的,变频调速装置通过改变频率来改变电阀体、蝶板、多层次阀座、阀杆和传动机构等主要部动机转速从而改变热网循环水泵的出力可使电动件组成。机处于最佳运行状态,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。2存在的问题大多数电厂的热网循环水泵为定速泵,在机组(1)热网循环水泵为定速泵,热网供水流量的运行中,依据变频调节的节能原理,其热网的总供水调节全靠人工进行调节。由于人工调节热网循环水流量由热网循环水泵出口调节门控制。若没有变频系统压力波动很大,随时会造成热网系统超压而使调节措施,则热网循环水泵出口调节门的截流损失会很大,系统管道阻力也会增大,热网循环水泵的效收稿日期:2011-02-14;修回日期:2013-01-06率会降低,还会损失大量的电能,增加了机组的煤6华电技术第35卷耗。热网循环水泵改为变频泵就是要减少阀门截流了调节阀前、后管系泄漏的可能性,提高了系统的安损失,提高机组经济性,以达到节能减排之目的。全性、可靠性3.2变频调节的特点3.4.3节能效益明显变频调节的特点是变频调节特性好、灵敏度高为了保证供热安全,系统内绝大多数机组对热响应快、动作迅速并在给定的热网供水压力值附近网供热都留有余度,在不能100%供热的情况下使调节。其作用是显微调功能强,在大偏差时,动作迅用变频调节,通过对比计算,节能效果比较明显。热速、响应时间短、调节速度快;小量调节时,动作缓网循环水泵变频运行比工频运行电流下降了35%,慢,有极强的微调功能。按2台机组运行、各带230MW负荷和热网启动63.3采用变频调节后,检修维护工作量减少台热网循环水泵计算,降低厂用电率约0.4%,变频由热网循环水泵改为变频泵后,检修的维护量改造后,不仅满足了工艺要求,而且节约了大量电将减少。避免因通过阀门控制使热网循环水泵过多能,单台热网循环水泵出力最大时的变频改造前后偏离额定工作区而引起的振动。在通常情况下,变电流对比见表1。变频节能改造效果在很多电厂得频调节的应用主要是为了降低泵的转速,由于启动到了实践检验。缓慢及转速降低,相应延长了许多零部件的使用寿表1单台热网循环水泵出力最大时的命,特别是密封件、轴承的寿命。实现了热网循环水变频改造前、后电流对比泵出口阀门的全开,减少了阀门节流损失,节约了大对比项目电流/A量的厂用电。热网循环水泵改造前电流3.4采用变频调节后,设备运行方面的优点热网循环水泵改造后电流34.1减少电动机启动时的电流冲击热网循环水泵降低电流电动机直接启动时的最大启动电流为额定电流3.4.4变频节能改造符合冬季供热的要求的7倍;星角启动为4~5倍;电动机软启动器也要热网循环水泵改为变频调节,使热网供水流量达到2.5倍。在变频启动时,基本无冲击电流,其电能正常投入自动(供水压力为(0.9±0.02)MPa),流从零开始,随着转速的上升而增加最大不会超过从而防止了热网供水压力流量的大幅度波动减少额定电流观察变频器启动的负荷曲线可发现其启了对热网管道的冲击,保证了冬季热网的供热安全。动时基本没有冲击,这就消除了对电动机的冲击应循环水泵的变频改造符合国家安全检查部门热网力,延长了电动机的使用寿命。因此热网循环水泵供回水流量必须投入自动的要求。变频运行解决了电动机启动时的大电流冲击问题消除了大启动电流对电动机、传动系统和主机的冲4热网循环水泵变频改造逻辑修改说明击应力,大大降低了日常的维护保养费用。(1)热网循环水泵6kV开关。电动机实现了真正的软启动软停运,使水泵工1)允许条件。热网循环水泵6kV开关在远作平稳、启动平滑,消除了机械的冲击力。由于变频控,热网循环水泵6kV开关无故障。装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用,电2)自动合闸条件。在备用投入的情况下,任动机空载电流大大减小,电动机降低速度运行以及意一台热网循环水泵跳闸且压力低于设定值1.2工作在高效率区,使电动机的温升和轴承温升下降MPa。工频状态为合热网循环水泵6kⅤ开关,变频明显(电动机温升由50℃下降至20℃),延长了系状态为变频器顺控自动启动统的使用寿命及系统大修周期,节省了大量的检修(2)热网循环水泵变频器的允许合闸条件:热费用网循环水泵变频器在远控、热网循环水泵6kV开关3.4.2改善了运行环境合闸、热网循环水泵变频器无故障和不在工频状态。热网循环水泵改为变频调节泵后,在降低热网(3)热网循环水泵出口调节门为自动关闭状循环水泵转速的同时,噪声会大幅度降低,当转速降态:变频状态、变频器停、6kV开关分闸和关到0%。低35%时,噪声可减少40dB。同时,在热网刚投入(4)热网循环水泵顺控及接近供热尾声时,消除了热网循环水泵流量小而顺控启动引起的管道锤击和管道强烈振动。电动机的运行噪1)开人口门,合6kV开关。音明显下降,大大降低了现场的噪音污染。变频调2)启动变频器,频率升至30Hz。节运行后,其出口门和调节门可全开,利用转速调节3)开出口调门。流量和压力,改善了阀门调节时对管系的冲击,降低顺控停止(下转第9页)第5期张泉:国产300MW汽轮机侧齿汽封应用分析9汽封,为避免胀差异常可能引起的高齿轴向碰磨高油工作量提高了汽轮机运行的安全、可靠性齿仍采用原有的单齿尖结构,齿宽与齿尖宽与原汽汽轮机进行汽封改造后,改善了汽轮机的热力封相同;低齿改造为双齿尖结构,齿宽1.50mm,齿性能,高、中低压各级间的汽封和轴封漏汽量大大尖宽0.25mm。减少,高、中、低压缸的效率得到提高热耗下降;同根据原有汽封的测量数据,设计新型侧齿汽封。时凝汽器真空度也得到大幅提高,可降低发电成重新加工新的汽封圈,在原汽封圈高齿对应的位置本,从而获得良好的经济效益。在相同负荷工况下,直接加工出高齿;在低齿对应位置加工出低齿,齿宽高压缸效率提高了1.0%以上,中压缸效率提高了1.50mm,齿尖宽0.25mm。同时在高低齿的一侧加1.2%以上。仅高、中压缸后轴封及过桥汽封改造引工1-2道横齿,如图1所示。端部轴封安装间隙为0.400~1.025mm,隔板汽封安装间隙为0.400起的热耗下降就不低于53kJ/(kW·h),即煤耗降1.150mm其他尺寸与原汽封相同,安装调整方法低2g/(kWh),每年节约标准煤约3600v与传统汽封相同。对比轴封系统运行参数,机组300MW负荷下轴封加热器温升比大修前降低了3℃,轴封系统溢高齿,齿尖为单齿尖流至1低压加热器,调整门开度从68%减小到26%,表明高、中压缸后轴封漏气量明显减少。轴端及过桥汽封漏气量明显减少,达到了提高高、中压缸效率,降低机组供电煤耗的目的。参考文献图1高压缸后轴封改造方案[l]郭延秋大型火电机组检修实用技术丛书:汽轮机分册5结束语[M].北京:中国电力出版社,2003[2]靳智平,王毅林电厂汽轮机原理及系统[M].北京:中机组大修过程中进行汽封改造后改善了机组在国电力出版社,2004启动过程和运行中的安全性可靠性,在启动过程中[3]黄保海,白玉牛卫东汽轮机原理与构造[M].北京:中高中压转子低压转子过临界转速时,可杜绝发生机国电力出版社,2002.组动静碰磨或减少发生机组动静碰磨的几率改善机[4]曹丽华,李勇,谭旭带有侧齿的曲径轴封及其漏汽量的组的振动情况,降低轴系的振动值确保机组大修后研究[J]汽轮机技术,2005(1):49-51次启动成功,并长周期安全运行。汽封改造后减少(本文责编:白银雷)了轴封漏汽量,凝汽器真空度有了大幅提高;杜绝了汽轮机润滑油油中带水的现象改造后油中含水量由作者简介:大修前的1936mg/L下降至大修后的56mg/L,彻底张泉(1980—),男,山东莘县人,工程师,工学硕士,从解决了油中带水的问题确保了汽轮机润滑油在运行事电厂技术管理方面的工作(Emal: spring685@163中的品质,有效防止了油乳化现象的发生,减轻了滤△,心心心心心·心心心·心心心心心…心·…心…·e“(上接第6页)1)变频器降频至20Hz参考文献:2)关出口调节挡板。[1]马士东.600MW超临界汽轮机凝结水泵的变频改造3)停变频器。[J].华电技术,2010,32(11):65-67[2]吴新峰,朱明波凝结水泵电动机低压变频调速节能改5结束语造[J].华电技术,2009,31(9):44-47本文论述了300MW供热发电机组热网循环水[3]邓朝旭,姚中栋张萌萌.30Mw机组凝结水泵变频节泵由定速泵改为变频泵的问题,通过认真分析原因,能改造[J].华电技术,2010,32(12):29-31.(本文责编:王书平)深入现场调查研究,对热网循环水泵实施了变频节能改造。变频改造后,保证了热网运行稳定,降低了作者简介厂用电率解决了热网循环水泵出口蝶阀的损坏等马岩昕(1968-),男黑龙江齐齐哈尔人,工程师从事汽轮问题。机运行技术管理方面的工作(E-mail:hdmayanxin@126.com)